2024届人教版高考生物一轮复习细胞的分化、衰老和死亡_学案

第 2 讲　细胞的分化、衰老和死亡

1．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向多样化，有利于提高生物体的各种生理功能的效率。(×)

2．细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。(√)

3．衰老细胞核体积变小，核膜内折，染色质收缩、染色加深。(×)

4．细胞的衰老和死亡必将引起个体的衰老和死亡。(×)

5．细胞死亡包括凋亡和坏死等形式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。(√)

6．成熟的生物体中，细胞的自然更新，被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。(√)

系统学习(一)　细胞的分化与全能性(释疑点)

　　　　　　基础知识·全面掌握

1．细胞分化

2．细胞的全能性

3．干细胞

(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。

(2)类型

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1．(必修1 P118“问题探讨”拓展)骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？

提示：可以改变血型，但不会影响遗传。

2．(必修1 P121“与社会的联系”分析)可否用肌细胞代替干细胞在体外培育出组织器官用于器官移植等，实现对临床疾病的治疗？说明理由。

提示：动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细胞是已分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因此不能用肌细胞代替干细胞在体外培育组织和器官。

　　　　　　重难盲点·讲练疏通

1．归纳概括细胞分化的三个关键点

(1)细胞分化的内在原因。

(2)分化细胞表达的基因。

(3)细胞分化的“变”与“不变”。

①不变：DNA、tRNA、rRNA、细胞的数目。

②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和生理功能。

2．比较细胞全能性与细胞分化

[典例]　小肠干细胞通过增殖分化产生潘氏细胞和小肠上皮细胞。潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质抵抗外来病原体，而小肠上皮细胞与营养吸收有关。下列说法错误的是(　　)

A．同一个体的小肠干细胞和潘氏细胞中的核酸有一定差异

B．三种细胞形态和功能不同与细胞中基因的执行情况有关

C．潘氏细胞和小肠上皮细胞将保持分化状态直至衰老死亡

D．小肠干细胞在体外诱导分化形成潘氏细胞体现了全能性

[解析]　潘氏细胞与小肠上皮细胞是由小肠干细胞分化而来，由于基因的选择性表达，两者的核酸有一定差异，A正确；三种细胞由同一个受精卵分化而来，故三者的遗传信息相同，三者形态和功能的不同与细胞中基因的执行情况有关，B正确；潘氏细胞和小肠上皮细胞均是分化后的细胞，在体内将保持分化状态直至衰老死亡，C正确；全能性的判断标准是发育为完整个体，小肠干细胞在体外诱导分化形成潘氏细胞不能体现全能性，D错误。

[答案]　D

澄清四个与细胞分化有关的易错点

(1)分化的细胞不一定不再进行分裂，如B淋巴细胞等，接受抗原刺激后仍可再分裂。

(2)并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。

(3)分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性越高，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。

(4)分化一般不会改变遗传物质。细胞分化是基因选择性表达的结果，一般不会导致遗传物质改变。已分化的细胞一般都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因此都具有全能性。　　

[对点练习]

1．“细胞核重编程”即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，可应用于临床医学。下列有关叙述错误的是(　　)

A．人类成熟的体细胞能重新诱导回干细胞状态，体现了细胞的全能性

B．干细胞可用于治疗因胰岛B细胞受损而引起的糖尿病

C．“细胞核重编程”和干细胞的再分化均与细胞内基因的选择性表达相关

D．该项研究为临床上解决器官移植的免疫排斥反应带来希望

解析：选A　 将人的成熟体细胞重新诱导回干细胞没有形成完整个体或分化成其他各种细胞，所以不能体现细胞的全能性，A错误；通过“细胞核重编程”形成的组织器官用于移植属于自体移植，没有免疫排斥反应，D正确。

2．研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的mRNA进行检测，观察杂交带的出现情况，结果如下表所示。下列说法错误的是(　　)

A．三种探针的核苷酸序列不同

B．有杂交带出现表明相应基因发生了转录

C．用上述探针分别检测三种细胞的 DNA，实验结果不变

D．可用 mRNA 逆转录产生的 DNA 制作相应基因的探针

解析：选C　 三种基因不同，三种探针的核苷酸序列也不相同，A正确；检测的是三种细胞的mRNA，若有杂交带出现可以说明特定细胞发生了特定基因的转录(基因的选择性表达)，B正确；同种生物的三种不同细胞遗传物质相同，如果用上述探针分别检测三种细胞的DNA，都会出现杂交带，C错误；相应基因的探针可以通过mRNA逆转录获得，D正确。

系统学习(二)　细胞的衰老和死亡(固基点)

　　　　　　主干知识·记准理清

(一)细胞衰老

1．个体衰老与细胞衰老的关系

2．细胞衰老的特征

(1)代谢变化。

(2)细胞核变化：体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。

3．细胞衰老的原因

(二)细胞的死亡

1．细胞凋亡

2.细胞坏死

在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤或死亡。

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(必修1 P124“自由基学说”拓展思考)下图表示细胞衰老的自由基学说图解，据图回答有关问题：

(1)衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低的原因可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)老年人容易发生癌变的原因是______________

________________________________________________________________________。

(3)根据图示内容，提出延缓衰老的措施：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

提示：(1)自由基攻击磷脂分子和蛋白质，会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，物质运输功能降低。

(2)自由基会攻击DNA，引起基因突变。(3)避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等。

　　　　　　题点考法·练全练通

考法(一)　分析细胞衰老与细胞死亡

1．异常活泼的带电分子或基团称为自由基。下图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的是(　　)

A．②①过程引起的作用效果属于负反馈调节

B．若③过程使酪氨酸酶活性降低，将引起白化病

C．若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将会自由进出细胞

D．④过程可能导致细胞膜上某些蛋白质的数量增加

解析：选D　自由基可以攻击磷脂，产生更多的自由基，即②①过程引起的作用效果属于正反馈调节，A错误；若③过程使酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，头发会变白，但不会引起白化病，B错误；若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将无法进出细胞，C错误；④过程可导致基因突变，进一步引起细胞癌变，可能导致细胞膜上某些蛋白如甲胎蛋白的数量增加，D正确。

2．如图表示神经细胞凋亡的过程。下列叙述错误的是(　　)

A．神经细胞形成大量的突起可提高物质运输的效率

B．死亡信号能诱导神经细胞的基因进行选择性表达

C．酶 Ⅰ 和酶 Ⅱ 可以进入吞噬细胞参与神经细胞的凋亡

D．癌细胞的细胞膜表面可能缺乏凋亡诱导因子受体

解析：选C　神经细胞形成大量的突起可提高物质运输的效率，A正确；死亡信号能诱导神经细胞的基因进行选择性表达，B正确；酶Ⅰ和酶Ⅱ在神经细胞内激活，执行神经细胞的凋亡，C错误；癌细胞的细胞膜表面可能缺乏凋亡诱导因子受体，导致其可无限增殖，D正确。

[规律方法]　细胞凋亡和细胞坏死的判断

考法(二)　细胞生命历程的综合分析

3．(2022·山东高考)某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(　 )

A．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态

B．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老

C．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解

D．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用

解析：选C　由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知，APOE可改变细胞核的形态，A正确；蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老，B正确；自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行，不在细胞核内，C错误；异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸，可被再利用，D正确。

4．下图表示某个体中细胞经历的各个阶段示意图，下列说法错误的是(　　)

A．a过程表示细胞增殖，不同细胞的细胞周期可能不同

B．b过程表示细胞分化，根本原因是不同细胞表达的基因不同

C．c过程可能与该个体的饮食、生活习惯、情绪状态有关

D．d过程中不同细胞的衰老、凋亡速度相同

解析：选D　a过程表示细胞的增殖，不同细胞的细胞周期会有所不同，A正确；b过程表示细胞分化，根本原因是基因的选择性表达，B正确；c过程是癌变，可能与个体的饮食、生活习惯和情绪状态有关，C正确；d过程中不同细胞的衰老和凋亡速度不完全相同，D错误。

[归纳拓展]　细胞衰老与细胞坏死、细胞凋亡的比较